化学反应速率和活化能测定微型实验初探

根据无机实验的教学实际,对化学反应速率和活化能的测定进行了微型化学实验设计,其试剂用量比对应常规实验少90%左右,测定结果达到无机化学实验对测定精度的要求.     

化学反应活化能的定义及其与势垒的关系

提出了反应活化能的定义,指出Arrhenius活化能只是其中的一种特殊情况,并阐明了反应活化能与势垒的关系。     

分光光度计在测定活化能实验中的应用

活化能是化学反应的一个重要动力学参数。利用分光光度计这一精密仪器 ,测得的吸光度随时间的变化率 ,即为该反应的速率。在水溶液中过二硫酸铵和碘化钾发生反应[1]　Ｓ2 Ｏ82 -+3Ｉ-=2ＳＯ42 -+Ｉ3 -(1)其反应速率方程式可表示为 :　　ｖ =ｋ[Ｓ2 Ｏ82 -]ｍ[Ｉ-]ｎ (2 )式中ｖ是在此条件下反应的瞬时速率 ,若[Ｓ2 Ｏ82 - ]、[Ｉ- ]是起始浓度 ,则ｖ表示起始速率。ｋ是速率常数 ,ｍ与ｎ之和是反应级数。实验能测定的速率是在一段时间 (Δｔ)内反应的平均速率ｖ 。如果在Δｔ时间内Ｓ2 Ｏ82 - 浓度的改变为Δ[Ｓ2 Ｏ82 - ],则平均速率 :　　…     

高中教学中如何讲授化学反应的活化能

对比了人教版、苏教版以及鲁科版对化学反应活化能的有关论述。介绍了IUPAC（1996）推荐的活化能的定义,强调了为什么仅有基元反应活化能才有准确的解释（即Tolman的统计观点）,最后提出了在高中阶段如何讲授化学反应活化能的几点建议。     

用熔融指数仪测定聚乙烯熔体表观流动活化能实验中的有关问题

用熔融指数仪测定聚乙烯熔体表观流动活化能实验中的有关问题陈九顺（黑龙江大学化学系１５００８０）高聚物熔体的熔融指数（ＭＩ）是评价高聚物熔体流动行为的常用指标，它是在标准的熔融指数仪上测定的。所谓ＭＩ值是指高聚物熔体在规定温度、压力下，在１０ｍｉｎ内通...     

关于化学反应表观活化能和指前因子的教学讨论

讨论催化剂的活性中心数、催化剂活性结构改变与Arrhenius方程中指前因子和活化能变化的关系。由Arrhenius方程出发,讨论给出了实验室测定多相催化反应活化能的简易方法。建议本科生的反应动力学教学围绕催化过程和催化剂为中心进行。     

铜盐测定实验中铜废液的回收与利用

本文探讨怎样对铜盐测定实验中的铜废液进行回收利用,探讨如何将CuSCN转化为CuO的方法。1问题的提出 碘量法测定铜盐(或铜合金)中的铜含量,是高师化学专业分析化学实验中的一个基础实验。测定     

峰宽法快速测定程序升温脱附活化能

TPD技术^[1]已成为研究固体表面性质的重要手段,本文在总结前人工作的基础上考察了TPD谱峰峰宽和相应参数与脱附活化能(E_d)之间的变化规律,证明用任意峰宽法或半峰宽法测定E_d值有很好的实用性,该法直接运用TPD谱图参数,无需另外作图,故十分快速、简便,与其它方法比较,结果吻合。     

对活化能相关问题的探析

在介绍阿仑尼乌斯速率方程基础上,从碰撞理论、过渡态理论和托尔曼统计等视角诠释活化能概念,认为仅以活化能大小作依据判断反应速率大小不严密,并从教学层面和试题角度进行了反思。     

Determination of Activation Energy for Glass Transition of an Epoxy Adhesive Using Dynamic Mechanical Analysis

The activation energy associated with the glass transition relaxation of an epoxy system has been determined by using the three-point bending clamp provided in the recently introduced TA Instruments DMA 2980 dynamic mechanical analyzer. A mathematical expression showing the dependency of modulus measurements on the sample properties and test conditions has also been derived. The experimental results showed that the evaluation of activation energy is affected by the heating rate and test frequency, as well as the criterion by which the glass transition temperature (T _g) is established. It has been found that the activation energy based on the loss tangent (tanδ) peak is more reliable than on the loss modulus (E ₂) peak, as long as the dynamic test conditions do not cause excessive thermal lags. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

Temperature Oscillations Characterized by An Overall Activation Energy

Temperature oscillations obtained during the heterogeneous catalytic oxidation of ethanol on Pd-Al₂ O₃ in a dynamic calorimeter were characterized by an overall activation energy. This parameter was determined by a non-isothermal kinetic method using the minimum and maximum values of the oscillations temperature. Using the bifurcation diagram with the oxygen as a bifurcation parameter an E value between 27.6 and 28.2 kJ mol^-1 was obtained. With ethanol as bifurcation parameter the E values lies between 28.1 and 31.1 kJ mol^-1 for 3.5 to 4.0 vol% ethanol and between 25.8 and 27.6 kJ mol^-1 for 4.0 to 4.7 vol% ethanol. These results have been discussed. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

用数据处理新模型测定H2O2分解的活化能

对H2O2催化分解传统实验的数据处理方法和实验手段中存在的问题进行了分析,并通过优化配置,结合一级反应数据处理新模型不用测定V∝的理论和皂膜流量计短时间量气稳定性好的优点,共同完成了H2O2催化分解的动力学测定实验,不仅解决了实验过程的稳定性问题,而且打破了传统实验中只能测定一个温度下的速率常数的局限,同时在准确测定多个温度下的速率常数基础上求出了该反应的活化能,从而丰富了实验内容,提升了实验水平,从根本上改善了传统实验中存在的诸多问题。     

最小二乘法计算苯、噻吩和正辛烷在NaY上程序升温脱附活化能

采用程序升温脱附(TPD)技术测定了苯、噻吩和正辛烷在NaY上以不同升温速率升温时的TPD谱图. 利用TPD谱图的峰形和其微分曲线判断了程序升温脱附过程中的脱附级数. 提出了一种利用最小二乘法计算吸附剂/催化剂的脱附活化能及其动力学参数的方法. 以这些TPD谱图为基础, 分别采用传统TPD计算模型、最小二乘法以及一阶微分曲线法计算了苯、噻吩和正辛烷在NaY上的脱附活化能和动力学参数. 结果表明, 最小二乘法对在不同线性升温速率时的程序升温脱附活化能的计算结果是一致的.     

动力学、热力学和活化能在花生壳吸附铅离子实验中的应用

以花生壳为吸附剂、Pb2+为模拟污染物研究了物理化学中固体表面的吸附过程,考察了Pb2+的初始浓度、吸附温度的影响,研究了固体表面吸附反应动力学、热力学和活化能。结果表明:在不同Pb2+初始浓度下,Pb2+在花生壳表面的吸附动力学符合准二级动力学模型,表明该吸附过程是化学吸附为控制步骤的吸附过程。热力学结果表明Pb2+在花生壳表面的吸附是一个自发的放热过程,因为Pb2+由三维运动转变为二维运动导致系统熵减小。活化能Ea=31.35 kJ·mol-1再次证明Pb2+在花生壳表面的吸附是化学吸附过程,这些结果较好地验证了物理化学教学中固体表面的吸附行为。通过该拓展实验加深了学生对固体表面吸附过程的理解,同时,培养了学生的科技创新能力。     

Variation of the Effective Activation Energy Throughout the Glass Transition

Summary: An advanced isoconversional method has been applied to determine the effective activation energies (E) for the glass transition in polystyrene (PS), poly(ethylene terephthalate) (PET), and boron oxide (B₂O₃). The values of E decrease from 280 to 120 kJ · mol⁻¹ in PS, from 1 270 to 550 kJ mol⁻¹ in PET, and from 290 to 200 kJ mol⁻¹ in B₂O₃. It is suggested that a significant variation in E should be observed for the fragile glasses that typically include polymers.

Variation in the effective activation energy of PS, PET, and B₂O₃ with temperature.     

Differential Non-Linear Isoconversional Procedure for Evaluating the Activation Energy of Non-Isothermal Reactions

A differential isoconversional non-linear procedure for evaluating activation energy from non-isothermal data is suggested. This procedure was applied to model reactions (simulations) and to the dehydration of CaC₂O₄⋅H₂O. The results were compared with those obtained by other isoconversional methods. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

溯源辨析国内大学化学教材关于碰撞理论中活化能的定义

目前国内化学基础课教材关于碰撞理论中活化能的定义存在严重分歧,简单总结了目前中文教材中的3种定义。通过对碰撞理论形成过程中部分历史背景的梳理,总结出碰撞理论所具备的2个基本要素即气体分子运动论的应用以及碰撞活化假设,然后溯源3种不同定义来源的历史文献,从2个基本要素的角度分析3种定义。研究发现中文教材广泛采用的Lewis活化能解说不承认碰撞活化假设,采用了辐射活化假说,同时表述笼统不严谨,Tolman活化能解说是单纯的统计力学处理,没有应用气体分子运动论,不属于碰撞理论范畴。而简单碰撞理论提出的有效碰撞的最低能量作为活化能的定义更能承载碰撞理论的基本要素。